Question

某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：

I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；

II.将气垫导轨调成水平；

II.将A、B用细线绑住，在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧；

IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t₁、t₂。

(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。

(2)实验中，还应测量的物理量是______

A.滑块A的质量m₁以及滑块B的质量m₂

B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间t_A、t_B

C.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x₁、x₂

(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能E_p=________。(均用题中相关物理量的字母表示)

Answer

4.800 A

【解析】

(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为4.5mm，可动刻度的示数为0.01mm×30.0=0.300mm，故

d=4.5mm+0.300mm=4.800mm

(2)[2]验证动量守恒定律，需要测量滑块A、B的质量m1和m2

故选A

(3)[3]根据动量守恒定律

其中

、

可得

[4]根据能量守恒定律可得，烧断细线前弹簧的弹性势能